(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、
前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、
前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を前記反応器へ輸送するための媒体輸送手段と、前記媒体貯蔵容器から前記反応器へ輸送される前記反応媒体の流量を開閉部材の開度によって調整する流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記反応器とを接続する連通管と、
前記開閉部材の開度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするケミカルヒートポンプ。
【請求項２】
化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、
前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、
前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を循環させるための媒体輸送手段と、循環させる前記反応媒体の流量を第１開閉部材の開度によって調整する第１流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の液体と接する部位と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位とを接続する第１連通管と、
前記媒体貯蔵容器と前記反応器との間で輸送される前記反応媒体の気体の流量を第２開閉部材の開度によって調整する第２流量調整手段を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位と前記反応器とを接続する第２連通管と、
前記第１開閉部材の開度及び前記第２開閉部材の開度を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするケミカルヒートポンプ。
【請求項３】
前記第１流量調整手段と前記熱回収器との間の前記第１連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を第３開閉部材の開度によって調整する第３流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された第３連通管を有し、
前記制御手段は、前記第３開閉部材の開度を制御することを特徴とする請求項２に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項４】
前記媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項５】
前記第２流量調整手段と前記媒体貯蔵容器との間の前記第２連通管に凝縮器が接続されるとともに、前記凝縮器と熱交換する熱交換手段が備えられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項６】
前記外部熱交換器と前記媒体貯蔵容器との間の前記第１連通管と、前記第２流量調整手段と前記凝縮器との間の前記第２連通管と、が方向切換弁を介して接続されていることを特徴とする請求項５に記載のケミカルヒートポンプ。
【請求項７】
前記流量調整手段と前記熱回収器との間の前記連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を分岐開閉部材の開度によって調整する分岐流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された分岐連通管を有し、
前記制御手段は、前記分岐開閉部材の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載のケミカルヒートポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケミカルヒートポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
外気温が高いときには、水の蒸発潜熱を利用して冷熱を取り出し、外気温が低いときには化学反応物質の反応熱を利用して温熱を取り出すことができるケミカルヒートポンプは、従来から知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１３５２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２１４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されているケミカルヒートポンプでは、外気温が低いときに、化学反応を進ませるための熱供給源が別途必要となる。これに対し、特許文献２に記載されているケミカルヒートポンプでは、化学反応物質の反応熱を、熱輸送媒体が封入された循環ループを通じて熱輸送するため、別途熱供給源が必要とされない。
【０００５】
しかしながら、この特許文献２に記載されているケミカルヒートポンプでは、循環ループを構成する加熱管の温度が高温になってしまうため、熱輸送媒体の熱伝導及び自然対流により、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスが大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、外部からの熱供給が無くても化学反応を進ませられるとともに、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減できるケミカルヒートポンプを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載のケミカルヒートポンプは、化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を前記反応器へ輸送するための媒体輸送手段と、前記媒体貯蔵容器から前記反応器へ輸送される前記反応媒体の流量を開閉部材の開度によって調整する流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記反応器とを接続する連通管と、前記開閉部材の開度を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、化学反応物質を収容した反応器に熱回収器が備えられるとともに、反応媒体を収容した媒体貯蔵容器と反応器とを接続する連通管に、その熱回収器と外部熱交換器とが接続されている。したがって、外部熱交換器から外部へ温熱を供給する放熱時において、外部からの熱供給が無くても、化学反応を進ませることができる。また、化学反応後の化学反応物質を元の状態に戻す再生時において、それによって発生する気体で連通管内を満たすことができるため、断熱性を確保することができ、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減することができる。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２に記載のケミカルヒートポンプは、化学反応物質を収容するとともに、前記化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器と、化学反応後の前記化学反応物質を元の状態に戻すための再生加熱源と、を備えた反応器と、前記化学反応物質と反応させる液体及び気体からなる反応媒体を収容する媒体貯蔵容器と、前記媒体貯蔵容器内の前記反応媒体を循環させるための媒体輸送手段と、循環させる前記反応媒体の流量を第１開閉部材の開度によって調整する第１流量調整手段と、を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の液体と接する部位と前記熱回収器とを接続するとともに、前記熱回収器によって回収された温熱を外部へ供給する外部熱交換器を介して、前記熱回収器と前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位とを接続する第１連通管と、前記媒体貯蔵容器と前記反応器との間で輸送される前記反応媒体の気体の流量を第２開閉部材の開度によって調整する第２流量調整手段を介して、前記媒体貯蔵容器の前記反応媒体の気体と接する部位と前記反応器とを接続する第２連通管と、前記第１開閉部材の開度及び前記第２開閉部材の開度を制御する制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、化学反応物質を収容した反応器に熱回収器が備えられるとともに、媒体貯蔵容器内の反応媒体を循環させる第１連通管に、その熱回収器と外部熱交換器とが接続されている。そして、媒体貯蔵容器の反応媒体の気体と接する部位と反応器とが第２連通管によって接続されている。したがって、外部熱交換器から外部へ温熱を供給する放熱時において、外部からの熱供給が無くても、化学反応を進ませることができる。また、化学反応後の化学反応物質を元の状態に戻す再生時において、それによって発生する気体で第２連通管内及び第１連通管内を満たすことができるため、断熱性を確保することができ、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載のケミカルヒートポンプは、請求項２に記載のケミカルヒートポンプであって、前記第１流量調整手段と前記熱回収器との間の前記第１連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を第３開閉部材の開度によって調整する第３流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された第３連通管を有し、前記制御手段は、前記第３開閉部材の開度を制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第１連通管から分岐された第３連通管に蒸発器が接続されているので、その蒸発器により外部へ冷熱を供給することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載のケミカルヒートポンプは、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のケミカルヒートポンプであって、前記媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、媒体貯蔵容器の上部に凝縮器が備えられているので、再生時において、凝縮器によって液化した反応媒体を重力の作用によって媒体貯蔵容器内へ戻すことができる。したがって、媒体貯蔵容器内における凝縮性能を向上させることができるとともに、液化した反応媒体を媒体貯蔵容器内へ戻すための動力を不要にでき、コストの低減を図ることができる。
【００１５】
また、請求項５に記載のケミカルヒートポンプは、請求項２又は請求項３に記載のケミカルヒートポンプであって、前記第２流量調整手段と前記媒体貯蔵容器との間の前記第２連通管に凝縮器が接続されるとともに、前記凝縮器と熱交換する熱交換手段が備えられていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、第２連通管に凝縮器が接続されているので、再生時において、反応器側から媒体貯蔵容器側へ反応媒体の流れが一方向になる。したがって、スムーズな凝縮が実現できる。
【００１７】
また、請求項６に記載のケミカルヒートポンプは、請求項５に記載のケミカルヒートポンプであって、前記外部熱交換器と前記媒体貯蔵容器との間の前記第１連通管と、前記第２流量調整手段と前記凝縮器との間の前記第２連通管と、が方向切換弁を介して接続されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、第１連通管と第２連通管とが方向切換弁を介して接続されているので、第１連通管によって戻される反応媒体を凝縮器で放熱した後に、媒体貯蔵容器内へ戻すことができる。つまり、これによれば、媒体貯蔵容器内の反応媒体の温度上昇を最小限に抑制することができ、温熱よりも冷熱が必要な条件下で、より温度の低い冷熱を供給することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載のケミカルヒートポンプは、請求項１に記載のケミカルヒートポンプであって、前記流量調整手段と前記熱回収器との間の前記連通管から分岐されるとともに、前記反応媒体の液体の流量を分岐開閉部材の開度によって調整する分岐流量調整手段と、冷熱を外部へ供給する蒸発器と、を介して、前記反応器に接続された分岐連通管を有し、前記制御手段は、前記分岐開閉部材の開度を制御することを特徴としている。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、連通管から分岐された分岐連通管に蒸発器が接続されているので、その蒸発器により外部へ冷熱を供給することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、外部からの熱供給が無くても化学反応を進ませられるとともに、化学反応によって発生する反応熱の熱ロスを低減できるケミカルヒートポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【図２】第２実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【図３】第３実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【図４】第４実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【図５】第５実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【図６】第６実施形態に係るケミカルヒートポンプの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、矢印ＵＰを反応器１２及び媒体貯蔵容器１４の上方向とする。また、液体や気体が流れる方向における上流側及び下流側を単に「上流側」、「下流側」という場合がある。更に、以下において「水」という場合は、液体の状態であり、気体の状態の「水蒸気」とは区別される。
【００２４】
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態について説明する。図１で示すように、第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、化学反応物質を収容した反応器１２と、化学反応物質と反応する、液体及び気体からなる反応媒体を収容した媒体貯蔵容器１４と、を有している。なお、ここで言う、化学反応物質とは、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ）等のアルカリ土類酸化物であり、液体及び気体からなる反応媒体とは、例えば水及び水蒸気（Ｈ２Ｏ）である。
【００２５】
反応器１２内の下部には、化学反応物質の化学反応によって発生した反応熱を回収する熱回収器２６が備えられており、反応器１２内の上部には、化学反応物質の化学反応によって生成された生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻すための再生加熱源１６が備えられている。そして、媒体貯蔵容器１４の下部（反応媒体の液体と接する部位）と反応器１２の上部（接続部）とは連通管２０によって連通接続されている。
【００２６】
なお、この連通管２０の中途部に熱回収器２６が連通接続されている。また、媒体貯蔵容器１４と熱回収器２６との間の連通管２０には、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（液体）を反応器１２へ輸送するための媒体（液体）輸送手段としてのポンプ２２と、媒体貯蔵容器１４から反応器１２へ輸送される反応媒体（液体）の流量を開閉部材２４Ａの開度によって調整する流量調整手段２４と、がそれぞれ連通接続されている。
【００２７】
更に、熱回収器２６と反応器１２との間の連通管２０には、熱回収器２６によって回収された温熱を外部へ供給するための外部熱交換器２８が連通接続されている。つまり、この連通管２０には、媒体貯蔵容器１４から反応器１２へ反応媒体（液体）が流れる方向における上流側から下流側へかけて順に、ポンプ２２、流量調整手段２４（開閉部材２４Ａ）、熱回収器２６、外部熱交換器２８が連通接続されている。
【００２８】
なお、外部熱交換器２８には、外部の温熱利用機器（図示省略）が熱交換可能に接続されている。また、このケミカルヒートポンプ１０には、流量調整手段２４における開閉部材２４Ａの開度を制御する制御手段１８が備えられている。また、再生加熱源１６は、電気的に接続されたヒーターで構成してもよいし、排熱を利用して加熱する構成などにしてもよい。
【００２９】
以上のような構成の第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。
【００３０】
媒体貯蔵容器１４に収容されている反応媒体（水）は、流量調整手段２４（制御手段１８によって制御された開閉部材２４Ａ）により、その流量が調整されつつ、ポンプ２２によって連通管２０内を輸送され、反応器１２内に供給される。すると、その反応媒体（水）と化学反応物質（ＣａＯ）とが化学反応を起こして反応熱が発生される。この反応熱は、熱回収器２６によって回収され、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）に温熱を与える。
【００３１】
したがって、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）の一部（又は全部）は、その温熱によって気化される（水蒸気とされる）。そして、熱回収器２６によって回収された温熱で温められた反応媒体（水及び水蒸気）は、連通管２０内を輸送されて外部熱交換器２８内を流れる。これにより、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。
【００３２】
外部熱交換器２８を通過して熱交換された反応媒体（水及び水蒸気）は、反応器１２内へ供給され、化学反応物質（ＣａＯ）との化学反応に用いられる。ここで、熱回収器２６は、反応器１２内に設けられている。したがって、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。
【００３３】
一方、反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、反応媒体（水）のときとは逆方向で連通管２０内を輸送され、連通管２０内に溜まった液体の反応媒体（水）を媒体貯蔵容器１４内へ押し戻す。
【００３４】
こうして、連通管２０内を逆輸送された気体（水蒸気）によって、連通管２０内が（熱回収器２６を過ぎて）開閉部材２４Ａまでドライな状態になったら、制御手段１８により開閉部材２４Ａを閉塞する。これにより、液体の反応媒体（水）が媒体貯蔵容器１４から熱回収器２６へ流れることが防止されるとともに、連通管２０内が気体（水蒸気）で満たされる。よって、連通管２０において、断熱性が確保され、反応器１２から連通管２０を介して放熱される反応熱の熱ロスを低減することができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図２で示すように、第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、連通管２０の代わりに、媒体貯蔵容器１４の下部（反応媒体の液体と接する部位）と上部（反応媒体の気体と接する部位）とを連通接続する第１連通管３０と、媒体貯蔵容器１４の上部（反応媒体の気体と接する部位）と反応器１２の上部（接続部）とを連通接続する第２連通管３２と、を備えている点が、第１実施形態とは異なっている。
【００３６】
詳細には、第１連通管３０には、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ反応媒体（液体）が流れる方向における上流側から下流側へかけて順に、ポンプ２２、第１流量調整手段３４（第１開閉部材３４Ａ）、熱回収器２６、外部熱交換器２８が連通接続されている。なお、第１流量調整手段３４は、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ循環させる反応媒体（液体）の流量を第１開閉部材３４Ａの開度によって調整するようになっている。
【００３７】
そして、第２連通管３２には、媒体貯蔵容器１４の上部と反応器１２の上部との間で輸送される反応媒体（気体）の流量を第２開閉部材３６Ａの開度によって調整する第２流量調整手段３６が連通接続されている。なお、第１流量調整手段３４における第１開閉部材３４Ａの開度及び第２流量調整手段３６における第２開閉部材３６Ａの開度は、制御手段１８によって制御されるようになっている。
【００３８】
以上のような構成の第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の作用については、その記載を適宜省略する。
【００３９】
第２流量調整手段３６の第２開閉部材３６Ａを制御手段１８によって開放させると、媒体貯蔵容器１４に収容されている気体の反応媒体（水蒸気）が、第２連通管３２によって反応器１２内に供給される。すると、その気体の反応媒体（水蒸気）と化学反応物質（ＣａＯ）とが化学反応を起こして反応熱が発生される。
【００４０】
一方、媒体貯蔵容器１４に収容されている液体の反応媒体（水）は、第１流量調整手段３４（制御手段１８によって制御された第１開閉部材３４Ａ）により、その流量が調整されつつ、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送される。したがって、上記反応熱は、熱回収器２６によって回収され、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）に温熱を与える。
【００４１】
よって、熱回収器２６内を流れる反応媒体（水）の一部（又は全部）が、その温熱によって気化される（水蒸気とされる）。そして、熱回収器２６によって回収された温熱で温められた反応媒体（水及び水蒸気）は、第１連通管３０内を輸送されて外部熱交換器２８内を流れる。これにより、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。
【００４２】
外部熱交換器２８を通過して熱交換された反応媒体（水及び水蒸気）は、媒体貯蔵容器１４内へ戻される。そして、媒体貯蔵容器１４内へ戻された気体の反応媒体（水蒸気）は、媒体貯蔵容器１４内から第２連通管３２を通って反応器１２内へ供給され、化学反応物質（ＣａＯ）との化学反応に用いられる。
【００４３】
ここで、熱回収器２６は、反応器１２内に設けられている。したがって、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。
【００４４】
また、この第２実施形態では、媒体貯蔵容器１４の下部から上部へ循環させる反応媒体（水）の流量は、第１流量調整手段３４（第１開閉部材３４Ａ）によって調整される。また、媒体貯蔵容器１４内から反応器１２内へ供給する反応媒体（水蒸気）の流量は、第２流量調整手段３６（第２開閉部材３６Ａ）によって調整される。
【００４５】
つまり、第１実施形態では、反応器１２が消費する反応媒体（水）の量に応じた流量しか、媒体貯蔵容器１４から反応媒体（水）を流すことができないため、熱回収器２６や外部熱交換器２８での熱交換性能が、その反応媒体（水）の流量によって制約を受ける。
【００４６】
しかしながら、第２実施形態では、第１連通管３０内を流れる反応媒体（水）の流量と、第２連通管３２内を流れる（反応器１２へ供給される）反応媒体（水蒸気）の流量とを独立して制御できるため、熱回収器２６や外部熱交換器２８での熱交換性能に制約を受けなくて済む。
【００４７】
なお、反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。
【００４８】
媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送された気体（水蒸気）は、第１連通管３０内を逆輸送される。そして、その気体（水蒸気）によって、第１連通管３０内が（熱回収器２６を過ぎて）第１開閉部材３４Ａまでドライな状態になったら、制御手段１８により第１開閉部材３４Ａを閉塞する。
【００４９】
これにより、液体の反応媒体（水）が媒体貯蔵容器１４から熱回収器２６へ流れることが防止されるとともに、第１連通管３０内も気体（水蒸気）で満たされる。よって、第１連通管３０及び第２連通管３２において、断熱性が確保され、反応器１２から第１連通管３０及び第２連通管３２を介して放熱される反応熱の熱ロスを低減することができる。
【００５０】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１及び第２実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図３で示すように、第３実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、第１流量調整手段３４と熱回収器２６との間の第１連通管３０と、反応器１２とを連通接続する第３連通管（分岐連通管）４０が備えられるとともに、その第３連通管４０に蒸発器４２が連通接続されている点が、第２実施形態とは異なっている。
【００５１】
詳細には、この第３連通管４０には、第１連通管３０から分岐されて輸送される反応媒体（液体）の流量を第３開閉部材（分岐開閉部材）３８Ａの開度によって調整する第３流量調整手段（分岐流量調整手段）３８と、外部へ冷熱を供給可能な蒸発器４２とが、その反応媒体（液体）の流れる方向における上流側から下流側にかけて順に連通接続されている。
【００５２】
蒸発器４２は、外気から吸熱することによって反応媒体（液体）を気化するようになっている。そして、この蒸発器４２には、外部の冷熱利用機器（図示省略）が熱交換可能に接続されている。また、第３流量調整手段３８における第３開閉部材３８Ａの開度は、制御手段１８によって制御されるようになっている。
【００５３】
以上のような構成の第３実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同等の作用については、その記載を適宜省略する。
【００５４】
媒体貯蔵容器１４に収容されている気体の反応媒体（水蒸気）が、第２連通管３２によって反応器１２へ輸送され、媒体貯蔵容器１４に収容されている液体の反応媒体（水）が、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送されると、上記第２実施形態と同様に、外部熱交換器２８から外部の温熱利用機器へ熱交換され、その温熱利用機器で温熱が利用される。そして、外部の温熱利用機器へ温熱を供給する放熱時において、反応器１２に対して外部から温熱を供給しなくても、化学反応を進ませることができる。
【００５５】
また、媒体貯蔵容器１４に収容されている反応媒体（水）が、ポンプ２２によって第１連通管３０内を輸送されると、その一部が第３連通管４０内へ流れる。すると、その第３連通管４０内を流れて来た反応媒体（水）は、第３流量調整手段３８（制御手段１８によって制御された第３開閉部材３８Ａ）により、その流量が調整されつつ、蒸発器４２によって気化される（水蒸気とされる）。
【００５６】
ここで、この蒸発器４２は、外気から吸熱することによって反応媒体（水）を気化する。したがって、この蒸発器４２では、冷熱が発生される。つまり、これにより、蒸発器４２から外部の冷熱利用機器へ熱交換され、その冷熱利用機器で冷熱が利用される。このように、この第３実施形態では、温熱だけではなく、冷熱も取り出すことができる。
【００５７】
したがって、ケミカルヒートポンプ１０の汎用性を向上させることができる。なお、蒸発器４２によって気化された反応媒体（水蒸気）は反応器１２内へ供給される。すなわち、この気体の反応媒体（水蒸気）でも、反応器１２内の化学反応物質（ＣａＯ）に化学反応を起こさせることができる。よって、効率よく冷熱及び温熱を得ることができる。
【００５８】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図４で示すように、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、媒体貯蔵容器１４の上部に、その媒体貯蔵容器１４の内部と連通する凝縮器４４が備えられている点が、第３実施形態とは異なっている。
【００５９】
詳細には、この凝縮器４４は、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（気体）が凝縮されて液化された（液体になった）際、重力の作用によって、その反応媒体（液体）が媒体貯蔵容器１４内へ戻るように、媒体貯蔵容器１４の上部に、外気に接触した状態で取り付けられている。
【００６０】
以上のような構成の第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第３実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。
【００６１】
反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。
【００６２】
ここで、媒体貯蔵容器１４の上部には、凝縮器４４が外気に接触した状態で取り付けられている。したがって、その外気によって凝縮器４４を冷却することにより、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を素早く凝縮して液体（水）に戻すことができる。このように、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、媒体貯蔵容器１４内における気体の反応媒体（水蒸気）に対する凝縮性能を向上させることができる。
【００６３】
しかも、この凝縮器４４は、媒体貯蔵容器１４の上部に設けられているため、凝縮して液化した反応媒体（水）を重力の作用によって媒体貯蔵容器１４内へ戻すことができる。したがって、凝縮器４４によって得られた反応媒体（水）を媒体貯蔵容器１４内へ戻すための動力などは不要となり、コストの低減を図ることができる。
【００６４】
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態について説明する。なお、第１〜第３実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図５で示すように、第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、第２連通管３２が、凝縮器４６を介して、媒体貯蔵容器１４の上部に接続されるとともに、その凝縮器４６と熱交換する熱交換手段４８が設けられている点が、第３実施形態とは異なっている。
【００６５】
詳細には、凝縮器４６の外表面には、熱交換流体（例えば外気）が供給可能になっており、その熱交換流体の供給又は停止が、熱交換手段４８における第４開閉部材４８Ａの開閉動作によって行われるようになっている。つまり、熱交換流体が凝縮器４６の外表面に供給されているときだけ、その凝縮器４６が凝縮機能を備えるようになっている。なお、第４開閉部材４８Ａの開閉動作も、制御手段１８によって制御されるようになっている。
【００６６】
以上のような構成の第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第３実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。
【００６７】
反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。
【００６８】
ここで、その第２連通管３２には、凝縮器４６が連通接続されている。そして、その凝縮器４６には、制御手段１８によって第４開閉部材４８Ａが制御されることにより、熱交換流体（外気）が供給されている。つまり、その凝縮器４６は、熱交換流体（外気）によって冷却されている。したがって、反応器１２から放出された気体（水蒸気）は、その熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されることで凝縮され、液体（水）に戻される。
【００６９】
このように、第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を、凝縮器４６の上部から供給することができる。したがって、凝縮して液化した反応媒体（水）を重力の作用及び第２連通管３２内における反応器１２側と媒体貯蔵容器１４側との差圧によって媒体貯蔵容器１４内へ戻すことができる。
【００７０】
つまり、この第５実施形態では、第２連通管３２を通る気体の反応媒体（水蒸気）の凝縮を含む流れが、反応器１２側から媒体貯蔵容器１４側へ向かう一方向となる。よって、この第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０では、第４実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０よりもスムーズな凝縮を実現することができる。
【００７１】
なお、反応器１２から放出された気体（水蒸気）を凝縮しないときには、凝縮器４６を冷却しなければよい。すなわち、制御手段１８により第４開閉部材４８Ａを制御し、凝縮器４６に対する熱交換流体の供給を停止させる。この場合には、第２実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０と同等の構成となる。
【００７２】
＜第６実施形態＞
最後に、第６実施形態について説明する。なお、第１〜第５実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図６で示すように、第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、外部熱交換器２８と媒体貯蔵容器１４との間の第１連通管３０と、凝縮器４６と第２流量調整手段３４との間の第２連通管３２と、が方向切換弁５２を介して連通接続されている点が、第５実施形態とは異なっている。
【００７３】
詳細には、外部熱交換器２８と媒体貯蔵容器１４との間の第１連通管３０には、方向切換弁５２が連通接続されており、その方向切換弁５２と、凝縮器４６と第２流量調整手段３４との間の第２連通管３２と、が第４連通管５０を介して連通接続されている。そして、この方向切換弁５２は、制御手段１８によって制御され、その経路が切り換えられるようになっている。
【００７４】
以上のような構成の第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０において、次にその作用について説明する。なお、上記第１〜第５実施形態と同等の作用（特に放熱時の作用）については、その記載を適宜省略する。
【００７５】
すなわち、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）を、凝縮器４６を経由させずに媒体貯蔵容器１４内へ戻す経路に、方向切換弁５２が切り換えられている場合には、第５実施形態と同等になる。
【００７６】
したがって、以下においては、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）を、凝縮器４６を経由させて媒体貯蔵容器１４内へ戻す経路に、方向切換弁５２が切り換えられている場合について説明する。
【００７７】
反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）を元の化学反応物質（ＣａＯ）に戻す再生時には、再生加熱源１６によって反応器１２内を加熱する。すると、その反応器１２内の生成物質（Ｃａ（ＯＨ）２）から、媒体貯蔵容器１４内に収容されている反応媒体の気体（水蒸気）と同じ気体（水蒸気）が生成される。そして、この生成された気体（水蒸気）は、第２連通管３２によって媒体貯蔵容器１４内へ逆輸送される。
【００７８】
ここで、その第２連通管３２には、凝縮器４６が連通接続されている。そして、その凝縮器４６には、制御手段１８によって第４開閉部材４８Ａが制御されることにより、熱交換流体（外気）が供給されている。つまり、その凝縮器４６は、熱交換流体（外気）によって冷却されている。したがって、反応器１２から放出された気体（水蒸気）は、その熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されることで凝縮され、液体（水）に戻される。
【００７９】
一方、外部熱交換器２８を通過して第１連通管３０内を流れて来た反応媒体（水及び水蒸気）は、方向切換弁５２によって第４連通管５０へ送られ、第４連通管５０と連通接続されている第２連通管３２に送られる。つまり、この反応媒体（水及び水蒸気）は、第２連通管３２に連通接続されている凝縮器４６に送られる。そして、その凝縮器４６により、気体の反応媒体（水蒸気）が凝縮されて液化される。
【００８０】
ここで、第１連通管３０から凝縮器４６を経由して媒体貯蔵容器１４内へ戻された反応媒体（水）は、その凝縮器４６により、熱交換流体と熱交換（熱交換流体に放熱）されているため、第１連通管３０から凝縮器４６を経由しないで媒体貯蔵容器１４内へ戻された反応媒体（水）よりも冷却されている。
【００８１】
したがって、媒体貯蔵容器１４内の反応媒体（水）の温度上昇を最小限に抑制することができ、蒸発器４２に供給する反応媒体（水）のエンタルピーを低減させることができる。つまり、第６実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、温熱よりも冷熱が必要な条件下に最適であり、蒸発器４２において、第３〜第５実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０よりも低い温度の冷熱を供給することができる。
【００８２】
以上、本実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、第１実施形態に係るケミカルヒートポンプ１０に、第３実施形態における蒸発器４２を設けたり、第４実施形態における凝縮器４４を設けたりする構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１０  ケミカルヒートポンプ
１２  反応器
１４  媒体貯蔵容器
１６  再生加熱源
１８  制御手段
２０  連通管
２２  ポンプ（媒体輸送手段）
２４  流量調整手段
２６  熱回収器
２８  外部熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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